高中生物5.1基因突变和基因重组重难点突破素材1
高一生物《生物中的基因突变和基因重组》教案
高一生物《生物中的基因突变和基因突变》教案一、教学目标1.理解基因突变和基因重组的概念及意义。
2.掌握基因突变和基因重组的类型、特点及发生的时期。
3.能够运用所学知识解释生物进化中的基因突变和基因重组现象。
二、教学重难点重点:基因突变和基因重组的概念、类型及意义。
难点:基因突变和基因重组在生物进化中的作用。
三、教学过程1.导入新课利用多媒体展示生物进化过程中的基因突变和基因重组现象,引导学生关注这两种生物现象。
2.基因突变讲解基因突变的概念:基因突变是指基因在结构上的改变,包括点突变、插入突变和缺失突变等。
分析基因突变的类型:点突变、插入突变和缺失突变。
举例说明基因突变的意义:如sicklecellanemia(镰状细胞贫血)。
3.基因重组讲解基因重组的概念:基因重组是指基因在染色体上的重新排列组合,包括同源重组和非同源重组。
分析基因重组的类型:同源重组和非同源重组。
举例说明基因重组的意义:如植物杂交育种。
4.基因突变和基因重组在生物进化中的作用分析基因突变在生物进化中的作用:基因突变是生物进化的原材料,为生物进化提供新的遗传变异。
分析基因重组在生物进化中的作用:基因重组使基因组合更加多样化,为生物进化提供更多的遗传变异。
5.课堂实例分析抗生素抗药性植物杂交育种人类遗传病6.课堂小结7.作业布置完成课后练习,巩固所学知识。
四、教学反思本节课通过生动的实例和形象的讲解,使学生更好地理解了基因突变和基因重组的概念、类型及意义。
在课堂实例分析环节,学生积极参与讨论,提高了课堂氛围。
作业布置旨在巩固所学知识,提高学生的实际应用能力。
五、教学拓展介绍基因编辑技术(如CRISPR/Cas9)在基因突变和基因重组研究中的应用。
探讨基因突变和基因重组在生物技术领域的应用,如基因治疗、基因改良等。
六、教学评价课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况。
作业完成情况:检查学生作业的完成质量和正确率。
课后反馈:了解学生对本节课知识的掌握程度和兴趣。
高中生物第二册 第5章 第1节 基因突变和基因重组
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第5章 基因突变及其他变异
生物学(必修2·遗传与进化RJ)
典例剖析
典例 1 (2020·四川成都期末)如图是人类镰状细胞贫血产生的示意
图。据此分析,正确的是
( C)
A.该病产生的根本原因是氨基酸被替换
B.①过程产生的碱基的变化可通过
光学显微镜直接观察
C.③过程的完成需tRNA、mRNA、
rRNA的参与
2.阐明基因中碱基序列的改变有 可能导致它所编码的蛋白质及相应
胞功能的改变。(生命观念)
的细胞功能发生变化,甚至带来致 2.通过分析癌症发生的原因和特点,
命的后果。
认同癌症的危害和预防措施。(社会
3.描述细胞在某些化学物质、射 线以及病毒的作用下,基因突变概
责任) 3.通过减数分裂的过程,理解基因 重组形成的原因和对生物进化的意义。
生物学(必修2·遗传与进化RJ)
〔思考〕 1.基因突变是普遍存在的,为什么又说是低频的呢? 提示:普遍性是指基因突变可以在各种生物中发生,并普遍存在于 生物发育的各个时期。低频性是指在自然界中,生物基因突变的频率很 低。 2.所有的基因突变都能遗传给后代吗?分析原因。 提示:不能。如发生在体细胞中的基因突变一般不能遗传给后代。
第5章
基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
基础知识·双基夯实 课内探究·名师点睛 指点名津·拨云见日 教材问题·解疑答惑 巩固训练·课堂达标 夯基提能作业
第5章 基因突变及其他变异
生物学(必修2·遗传与进化RJ)
课程要求
核心素养
1.概述碱基的替换、增添或缺失 会引发基因序列的改变。
1.结合镰状细胞贫血的形成原因, 理解基因突变导致合成蛋白质及其细
2020_2021学年新教材高中生物第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组
上的非等位基因自由组合
适用 范围
只适用于真核生物有性生殖 所有生物都可以发生
的细胞核遗传
①自然突变 种类
②人工诱变
①基因自由组合 ②染色体交叉互换
项目
基因突变
基因重组
原有基因的重新组合,产生 结果 产生新基因,出现新性状
突变的什么特点?除此之外,基因突变还有哪些特点? 提示:体现了基因突变的随机性,基因突变还有普遍性、不
定向性和低频性等。 (3)a 突变后合成的多肽链中氨基酸顺序是怎样的?在 a 突变
点附近再丢失几个碱基对对性状的影响最小? 提示:天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸;2 个。 (4)b 突变后合成的多肽链中氨基酸顺序是怎样的?由此推
癌因子有关,C 正确;原癌基因负责调节细胞周期,控制细
胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增
殖,D 错误。
答案:D
新知探究二 基因重组 [在探究中学通]
1.如图为某雄性动物精原细胞分裂的图像,均发生了基因 重组,请分析:
(1)写出相应细胞所处的时期:图 a 为 四分体 时期,图 b 为 减数分裂Ⅰ后期 。
(5)基因突变不一定都能遗传给后代。基因突变属于可遗传的 变异,但不一定都能遗传给后代,如发生在体细胞有丝分裂过程 中的基因突变,一般不遗传,但有些植物可通过无性生殖传递给 后代。
[在应用中落实] 1.下列关于基因突变的说法,错误的是
A.人工诱变可以控制基因突变的方向 B.基因突变是生物变异的根本来源 C.基因突变可产生新基因 D.基因突变不一定会引起生物性状的改变
②病因
(2)细胞癌变 ①癌变的原因:原癌基因或 抑癌基因 突变。 ②癌细胞的特征:能够 无限增殖; 形态结构 发生显著变化; 细胞膜上的 糖蛋白 等物质减少,使细胞间的黏着性降低 ,容易 在体内 分散和转移。
5.1基因突变和基因重组 教案
5.1基因突变和基因重组教案【教学目标】1.说明基因突变是由于DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的基因碱基序列的改变。
2.分析基因突变的原因,阐明基因突变的意义。
3.分析细胞癌变的原因,选择健康的生活方式,远离致癌因子。
4.阐明基因重组的意义。
【教学重难点】1、教学重点(1)基因突变的概念、原因及特点。
(2)细胞癌变的原因及癌细胞的特点(3)基因重组2、教学难点(1)细胞癌变的原因(2)基因重组的类型【新课导入】“一母生九子,连母十个样”这种个体的差异,主要是什么原因产生的?其实生物变异不只是由基因突变引起的,基因重组也会造成生物变异。
那么基因重组造成的生物变异又是在什么情况下发生的呢?有什么特点?接下来我们就来学习基因重组。
【新课讲解】基因突变的实例为了让学生更好地理解基因突变的概念,教材不是从概念到概念,而是从实例入手,从现象开始,追溯根源。
鼓励学生运用已有知识积累,大胆联想、推理、讨论甚至辩论,让学生猜测基因突变的类型和结果。
材料1:1910年,一位美国黑人青年由于发烧和肌肉疼痛到医院看病,医生检查发现,他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血病——镰刀型细胞贫血症。
我们知道,正常人的红细胞是圆饼状的,而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲镰刀状的。
这样的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血,严重时会导致死亡。
这种病是怎样形成的呢?教师引导学生阅读教材,观看图5-1,也可以用幻灯的形式展示正常红细胞和镰刀型细胞贫血症红细胞图片。
然后提问:(1)从图片中我们看到正常红细胞是什么形状?有什么功能?提示:圆饼形状,运输氧气功能。
(2)镰刀型细胞贫血症的红细胞呈镰刀状,对功能的完成有没有影响?提示:有,运氧气能力降低,易破裂溶血造成贫血,严重时会导致死亡。
讲述:那么又是什么原因使正常红细胞变成镰刀型红细胞?分子生物学研究表明是基因突变的结果。
材料2:1928年,人们发现镰刀型细胞贫血症患者能将这种病遗传给下一代,并且发现该病是一种常染色体上的隐性遗传病。
基因突变和基因重组说
3.教学目标
知识目标 说明基因突变的原因和特点。 说明基因重组相关知识。 说明基因突变和基因重组的意义。
能力目标: 培养学生分析归纳总结的逻辑推理能力。 提高学生合作—探究的能力。 培养学生理论联系实际的能力。
(3)情界探究的好奇心及保护意识,培养学生们严谨的科学态度和热爱科学的兴趣。 引领学生进入“自主—合作—探究”新课程理念氛围,让学生真正成为学习的主人。
ATCCG TAGGC
AACCG TTGGC
A CCG T GGC
ATTCCG TAAGGC
替换
缺失
增添
这些碱基的变化导致基因突变
倒挂金钟花朵的颜色变化
红花后代开出了蓝花 蓝花后代还是蓝花 为什 么呢 发生了基因突变,而且这种突变是发生在配子中的
引起基因突变的因素有哪些?
01
单击此处添加正文,文字是您思想的提炼,请尽量言简意赅地阐述观点。
取决于环境;
有利变异
总结:基因突变的意义?
基因突变是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,为生物的进化提供了原材料。
大家讨论一下
基因重组的新课教学(10分钟)
基因重组概念
“一母生九仔,连母十个样”,这种个体的差异,主要是什么原因产生的?
在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.
THE END
谢谢
2、化学因素:亚硝酸 、 碱基类似物、
02
物理因素:X射线 、 激光等 生物因素:病毒 、 某些细菌等
烟碱、秋水仙素、黄曲霉毒素等
不定向性
随机性
稀有性
有害性
普遍性
基因突变特点
思考:
基因突变的结果是什么?新的基因产生的新性状对生物的生存是都有利吗?自然环境会选择哪些个体生存下来?
高中生物必修二《基因突变及其他变异》重点知识复习提纲
高中生物必修二《基因突变及其他变异》重点知识复习提纲第一节基因突变和基因重组一、基因突变的实例1、镰刀型细胞贫血症⑴症状⑵病因基因中的碱基替换直接原因:血红蛋白分子结构的改变根本原因:控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变2、基因突变概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变二、基因突变的原因和特点1、基因突变的原因有内因和外因物理因素:如紫外线、X射线⑴诱发突变(外因)化学因素:如亚硝酸、碱基类似物生物因素:如某些病毒⑵自然突变(内因)2、基因突变的特点⑴普遍性⑵随机性⑶不定向性⑷低频性⑸多害少利性3、基因突变的时间有丝分裂或减数第一次分裂间期4.基因突变的意义:是新基因产生的途径;生物变异的根本来源;是进化的原始材料三、基因重组1、基因重组的概念随机重组(减数第一次分裂后期)2、基因重组的类型交换重组(四分体时期)3. 时间:减数第一次分裂过程中(减数第一次分裂后期和四分体时期)4.基因重组的意义四、基因突变与基因重组的区别基因突变基因重组本质基因的分子结构发生改变,产生了新基因,也可以产生新基不同基因的重新组合,不产生新基因,而是产生新的基因型,使第二节 染色体变异一、染色体结构的变异(猫叫综合征)1、概念缺失2、变异类型 重复 倒位 易位 二、染色体数目的变异1.染色体组的概念及特点2.常见的一些关于单倍体与多倍体的问题因型,出现了新的性状。
不同性状重新组合。
发生时间及原因细胞分裂间期DNA 分子复制时,由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。
减数第一次分裂后期中,随着同源染色体的分开,位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合;四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。
条件外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。
有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。
意义生物变异的根本来源,是生物进化的原材料。
生物变异的来源之一,是形成生物多样性的重要原因。
发生可能 突变频率低,但普遍存在。
高中生物必修二第5章-基因突变及其他变异知识点
第5章基因突变及其她变异★第一节基因突变与基因重组一、生物变异得类型●不可遗传得变异(仅由环境变化引起)●可遗传得变异(由遗传物质得变化引起)基因重组染色体变异二、可遗传得变异(一)基因突变1、概念:DNA分子中发生碱基对得替换、增添与缺失,而引起得基因结构得改变,叫做基因突变。
类型:自然突变与诱发突变发生时期:主要就是细胞分裂间期DNA分子复制时。
2、原因:外因物理因素:X射线、紫外线、r射线等;化学因素:亚硝酸盐,碱基类似物等;生物因素:病毒、细菌等。
内因:DNA复制过程中,基因中碱基对得种类、数量与排列顺序发生改变,从而改变了基因得结构。
3、特点:a、普遍性b、随机性(基因突变可以发生在生物个体发育得任何时期;基因突变可以发生在细胞内得不同得DNA分子上或同一DNA分子得不同部位上);c、低频性d、多数有害性e、不定向性注:体细胞得突变不能直接传给后代,生殖细胞得则可能4、意义:它就是新基因产生得途径;就是生物变异得根本来源;就是生物进化得原始材料.(二)基因重组1、概念:就是指在生物体进行有性生殖得过程中,控制不同性状得基因得重新组合。
2、类型:a、非同源染色体上得非等位基因自由组合b、四分体时期非姐妹染色单体得交叉互换c、人为导致基因重组(DNA重组)如目得基因导入质粒3、意义:形成生物多样性得重要原因之一;为生物变异提供了极其丰富得来源,对生物进化具有重要意义基因重组不能产生新得基因,但能产生新得基因型。
基因突变既能产生新得基因,又能产生新得基因型.有性生殖后代性状多样性得主要原因就是基因重组。
传统意义上得基因重组就是在减数分裂过程中实现得,但精子与卵细胞得结合过程不存在基因重组。
人工控制下得基因重组(1)分子水平得基因重组,如通过对DNA得剪切、拼接而实施得基因工程.(2)细胞水平得基因重组,如动物细胞融合技术以及植物体细胞杂交技术下得大规模得基因重组。
再如肺炎双球菌得转化。
第二节染色体变异一、染色体结构变异:实例:猫叫综合征(5号染色体部分缺失)类型:缺失、重复、倒位、易位(瞧书并理解)1●●细胞中得在形态与功能上各不相同,携带着控制生物生长发育得全部遗传信息得形态与功能各不相同;一个染色体组携带着控制生物生长得全部遗传信息(3)染色体组数得判断:★染色体组数=细胞中形态相同得染色体有几条,则含几个染色体组例1:以下各图中,各有几个染色体组?答案:32 5 1 4★ 染色体组数= 基因型中控制同一性状得基因个数例2:以下基因型,所代表得生物染色体组数分别就是多少?(1)Aa______ (2)AaBb _______(3)AAa _______(4)AaaBbb _______(5)AAAaBBbb _______(6)ABCD______答案:3、单倍体、二倍体与多倍体由配子发育成得个体叫单倍体.有受精卵发育成得个体,体细胞中含几个染色体组就叫几倍体,如含两个染色体组就叫二倍体,含三个染色体组就叫三倍体,以此类推。
高中生物知识点:基因突变和基因重组,你还分不清
高中生物知识点:基因突变和基因重组,你还分不清?
?一、基因突变的实例
1、镰刀型细胞贫血症
⑴症状:红细胞由正常的圆饼状变成镰刀型,导致红细胞不能顺利通过毛细血管聚集在一起,红细胞破裂(溶血),造成贫血。
⑵病因:基因中的碱基替换
直接原因:血红蛋白分子结构的改变
根本原因:控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变
2、基因突变
概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变
二、基因突变的原因和特点
1、基因突变的原因:有内因和外因
外因有:物理因素:如紫外线、X射线
化学因素:如亚硝酸、碱基类似物
生物因素:如某些病毒
⑵自然突变(内因)
2、基因突变的特点:
⑴普遍性⑵随机性
⑶不定向性⑷低频性
⑸多害少利性
3、基因突变的时间
有丝分裂或减数次分裂间期
4.基因突变的意义:
是新基因产生的途径;生物变异的根本来源;是进化的原始材料
三、基因重组
1、基因重组的概念
2、基因重组的类型
随机重组(减数次分裂后期)
交换重组(四分体时期)
3.时间:减数次分裂过程中(减数次分裂后期和四分体时期) 4.基因重组的意义
四、基因突变与基因重组的区别
感谢您的阅读,祝您生活愉快。
高中人教版生物必修二:第5章 第1节 基因突变和基因重组 Word版含解析
第1节基因突变和基因重组[学习导航] 1.结合镰刀型细胞贫血症的发病原因,说出基因突变的概念和方式。
2.结合具体实例,简述基因突变的原因、特点及意义。
3.结合减数分裂的过程,简述基因重组的概念、方式及意义。
[重难点击]基因突变和基因重组的比较。
【课堂导入】图中的情景用英语表达为:THE CAT SAT ON THE MAT(猫坐在草席上),几位同学抄写时出现了不同的错误,如下:(1)THE KAT SAT ON THE MAT(2)THE HAT SAT ON THE MAT(3)THE CAT ON THE MA T将其翻译成中文,和原句相比意思是否改变了?据此可知,个别字母的替换或者缺少,句子的意思都可能改变。
如果是DNA分子中的遗传信息——脱氧核苷酸的排列顺序也发生了类似的变化,生物体的性状会发生怎样的改变呢?这些变化可能对生物体产生什么影响?解决学生疑难点一、基因突变的实例1.镰刀型细胞贫血症(1)致病机理①直接原因:谷氨酸――→替换为缬氨酸。
②根本原因:基因中碱基对=====T A ――→替换为 =====A T。
(2)结论:镰刀型细胞贫血症是由于基因的一个碱基对改变而产生的一种遗传病。
2.基因突变的概念:DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。
3.基因突变对后代的影响(1)若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。
(2)若发生在体细胞中,一般不能遗传。
但有些植物的体细胞发生基因突变,可通过无性繁殖传递。
合作探究1.生物变异的类型分析(1)在北京培育的优质北京甘蓝品种,叶球最大的有3.5 kg ,当引种到拉萨后,由于昼夜温差大、日照时间长、光照强,叶球可重达7 kg 左右。
但再引回北京后,叶球又只有3.5 kg 。
上述甘蓝品种的引种过程中,有没有变异现象的发生?如果有,这种变异性状能稳定地遗传给子代吗?为什么?答案 有变异。
但是这种变异性状不能稳定地遗传给子代,因为遗传物质没有变化。
高中生物必修2讲义:第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组
1.结合实例,分析基因突变的原因。
(重、难点)2.概述基因突变的概念、类型和特点。
(重点)3.解释基因重组的实质和类型。
(难点), )一、基因突变(阅读教材P 80~P 82) 1.实例:镰刀型细胞贫血症。
(1)发病机理(2)原因分析①直接原因:谷氨酸――→替换为缬氨酸。
②根本原因:基因中碱基对=====T A ――→替换为 =====A T 。
2.基因突变的概念(1)(2)结果:基因结构的改变。
点拨 基因突变有碱基对的增添、缺失和替换等几种类型。
基因突变不会导致基因数量的改变。
3.对生物的影响(1)若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。
(2)若发生在体细胞中,一般不遗传,但有些植物的体细胞发生基因突变,可通过无性繁殖传递。
4.原因(1)外因:物理因素、化学因素和生物因素。
(2)内因:DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等。
5.特点:普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性等。
6.意义二、基因重组(阅读教材P83)1.概念2.类型类型发生的时期发生的范围自由组合型减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因同源染色体上的等位基因随非姐妹染色交叉互换型减数第一次分裂四分体时期单体的交换而交换1.连线2.判断(1)镰刀型细胞贫血症是由于基因中碱基对的缺失引起的。
(×)分析:镰刀型细胞贫血症是由于基因中碱基对的替换引起的遗传病。
(2)(格尔木市高一检测)基因突变包括碱基对的替换、缺失和改变。
(×)分析:基因突变的三种类型是碱基对的替换、增添和缺失。
(3)基因突变和基因重组都能使生物产生可遗传的变异。
(√)(4)基因突变的随机性是指发生时期是随机的。
(×)分析:基因突变的随机性表现在基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,细胞内的任何DNA分子上和同一DNA分子的任何部位。
(5)发生在非同源染色体上的姐妹染色单体上的交叉互换属于基因重组。
(×)分析:交叉互换是发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。
生物进化(基因突变、基因重组、染色体变异)
1.种群是生物进化的基本单位
种群:生活在一定区域内的同种生物的全部个体 基因库:一个种群中全部个所含有的全部基因 基因频率:某个基因占全部等位基因的比率
2.突变与基因重组为生物进化提供原材料
可遗传变异:突变与基因重组 不可遗传变异:由环境因素引起的
3.自然选择决定生物进化的方向
在自然选择作用下,种群基因频率会发生 定向改变,导致生物向一定的方向不断进化。
诱变育种在生产中的应用 原理:基因突变
方法
物理诱变:X射线、紫外线、激光等 化学诱变:亚硝酸,硫里获得更 多的优良变异类型
考点3
染色体结构变异和数目变异
染色体结构变异: ①染色体中某一片段缺失(缺失) ②染色体中增加某一片段(增添) ③染色体某一片段移接到另一条非同源染 色体上(易位) ④染色体中某一片段位置颠倒(倒位)
产前诊断:羊水检查、B超检查、孕妇血细胞 检查以及基因诊断 遗传咨询:医生对咨询对象进行身体检查,了 解家庭病史,对是否患有某种疾病作出诊断, 进过分析遗传病的遗传方式推算出后代的再发 风险率,并且提出防治政策和建议。 禁止近亲结婚:三代以及三代以内的直系和旁 系血亲 原因:近亲之间携带相同隐性致病基因的概率 较大,使后代患病概率加大。
考点3
人类基因组计划及其意义
概念:是测定人类基因组的全部DNA(22 +X+Y)序列,解读其中包含的遗传信息。 意义:通过人类基因组计划,可以了解 与癌症、糖尿病、老年性痴呆、高血压等 疾病有关的基因,对这些目前难以治愈的 疾病进行及时有效的基因诊断和治疗。
三、 生物的进化 考点1 现代生物进化理论的主要内容
4.隔离导致物种的形成
隔离是物种形成的必要条件 判断是否存在生殖隔离:能否交配,交配 能否产生可育后代 备注:物种形成的三个基本环节①突变与 基因重组②自然选择③隔离
生物人教版高中必修2 遗传与进化第五章 第1节 基因突变和基因重组
第五章第1节基因突变和基因重组授课人:南丰一中谢诗英时间:2009年5月25日一、教学目标1.举例说明基因突变的概念、原因、特点;2.举例说出基因重组;3.说出基因突变和基因重组的意义。
4.学会数据处理,类比推理等科学方法;培养学生自学能力,发散思维及综合能力。
二、教学重点难点重点:1.基因突变的概念及特点。
2.基因突变的原因。
难点:基因突变和基因重组的意义。
三、教学方法1.学案导学:见后面的学案。
2.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习四、课时安排:1课时五、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
引言:前面我们对遗传问题进行了学习,知道了主要的遗传物质是DNA,控制生物性状遗传的遗传物质的结构和功能的基本单位是基因,以及遗传的二个基本定律和伴性遗传。
生物性状是由什么决定的呢?(答:由遗传物质决定的。
)性状表现除与遗传物质有关外,还与什么有关?(答:与外界条件有关)性状由亲代传递到子代时,会不会一成不变呢?当然不会,或多或少都会存在差异,这又为什么呢?(答:这是因为生物体不仅具有遗传还具有变异。
)在丰富多彩的生物界中,蕴含着形形色色的变异现象。
那么生物的变异又是如何产生的呢?又有什么特点呢?今天,我们就来学习这方面的知识。
检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出来。
设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。
(三)合作探究、精讲点拨。
探究1.基因突变的实例讲述:生物的变异有两种类型。
那什么情况下的变异不遗传,什么情况下的变异可遗传?我们知道生物的表现型与基因型和外界环境条件有关。
像玉米这样,子粒饱满是由于水、肥和光充足引起,也就是外界环境条件引起的,这种变异是不遗传的。
而太空椒邀游过太空,宇宙辐射改变了遗传物质,因此这个变异性状就是可遗传的。
5.1基因突变和基因重组
(二)基因重组发生时期
减数第一次分裂后期
非同源染色体上的非等位基因自由组合
b B
Ab 和 aB
B b
AB 和 ab
减数第一次分裂前期(四分体时期)同源染 色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换
b B b
B
b
B
思考:
1.基因重组发生的时期?能否产生新的基因和 新的性状?应该怎样正确表述? 基因重组不是产生新的性状,而是把不同的性 状自由组合了,从而能产生新的表现型,也就 导致了多样性。
思考与讨论 (P83) 23 23 1.2 种精子;2 种卵细胞。 46 2.需要有2 +1个个体;不可能。 3 .生物体的性状是由基因控制的。在减数分 裂形成生殖细胞的过程中,随着同源染色体 的分离,位于非同源染色体上的非等位基因 进行重新组合。人的基因约有3万多个,因 此,形成生殖细胞的类型也非常多,由生殖 细胞通过受精作用形成的受精卵的类型也就 非常多。所以,人群中个体性状是多种多样 的。
· · · A U C C G C· · · · · · A U U C G C· · · 异亮氨酸 精氨酸 异亮氨酸 精氨酸
案例2:碱基对的增加或缺失 某蛋白质a链部分氨基酸序列及其密码子序列:
DNA碱基顺序 :ACC :TGG 密码子顺序: ACC 氨基酸顺序: 苏氨酸 TCC AGG UCC 丝氨酸 AAA TTT AAA 赖氨酸 TAC CGT TAA ATG GCA ATT UAC CGU UAA 酪氨酸 精氨酸 终止
DNA碱基顺序 :ACC :TGG 密码子顺序: ACC 氨基酸顺序: 苏氨酸 TCC AGG UCC 丝氨酸 AAA TTT AAA 赖氨酸 TAC CGT TAA ATG GCA ATT UAC CGU UAA 酪氨酸 精氨酸 终止
高中生物第五章基因突变及其他变异教材分析来自人教社
高中生物第五章基因突变及其他变异教材分析来自人教社1.举例说明基因突变的特点与原因。
2.举例说出基因重组。
3.说出基因突变与基因重组的意义。
二、教学重点与难点1.教学重点(1)基因突变的概念及特点。
(2)基因突变的原因。
2.教学难点基因突变与基因重组的意义。
三、教学策略本模块的第1章至第4章,从分子水平阐述了基因的本质、基因在细胞中的存在位置、基因的结构与作用等基本问题,第5章则从生物变异入手,从基因与染色体变化的角度来认识生物发生变异的原因,是第4章《基因的表达》的连续与拓展。
本节教学可用1课时,教学重点是基因突变。
基因重组的实质,即基因的自由组合定律,已经在孟德尔的豌豆杂交实验中作过全面的介绍,因此在本节教学中不再列为重点内容。
本节在教学上能够采取下列策略。
1.从科学发现的过程切入,设置问题情境,引导学生探究。
为了让学生更好地懂得基因突变的概念,教材不是从概念到概念,而是从实例分析入手,再归纳总结概念。
在教学过程中,教师也应遵循这种符合学生认知规律的呈现方式,从现象到概念,从宏观到微观来开展教学活动。
关于基因突变,教材选用了镰刀型细胞贫血症的实例,从现象开始,追根溯源,让学生懂得基因突变的根本原因是DNA分子的碱基对发生了变化。
这种变化可能会导致生物体的性状发生改变。
限于篇幅,教材没有过多地介绍镰刀型细胞贫血症的发现过程(具体过程参见教学案例)。
教学中,教师能够给学生适当补充一些有关材料,并结合“思考与讨论”中的问题,让学生讨论与探究。
通过讨论,学生能够认识到基因突变的本质是DNA分子的碱基对发生了改变,同时能够进一步懂得“基因对性状的操纵是通过操纵蛋白质合成来实现的”这一基本的生物学原理。
2.用类比推理的方法引导学生懂得基因突变的类型。
如何全面懂得DNA分子碱基对的改变可能导致的结果呢?是不是DNA分子的碱基对发生改变就一定会导致生物性状的变化?为了说明这个问题,教师能够先引导学生阅读“问题探讨”,讨论英文句子中个别字母发生改变后,关于全句所表达的意思的影响情况。
高中生物 5.1 基因突变和基因重组知识梳理素材 新人教必修2
第1节基因突变和基因重组知识梳理1.基因突变的概念和特点基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的替换、增添和缺失。
理解基因突变的概念要从基因的概念开始(基因是控制生物性状的遗传物质的基本单位,是有遗传效应的DNA片段)。
基因发生突变后成为原来基因的等位基因。
由于基因突变能产生新的基因,产生这种生物从来没有的性状,所以基因突变是生物变异的主要来源和根本来源。
基因突变的特点是:(1)普遍性;(2)不定向性;(3)低频性;(4)多害少利性;(5)随机性。
2.基因突变的原因基因是有遗传效应的DNA片段,一般情况下其结构具有稳定性,但若在DNA复制的过程中受到某些因素的影响,不能按照碱基互补配对原则进行准确无误地复制,复制产生的基因结构就发生改变,即产生了新的基因。
基因突变发生在DNA复制的过程中,即细胞分裂间期。
若在体细胞有丝分裂间期发生突变,则为体细胞突变,一般不能遗传;若在形成生殖细胞的减数分裂过程中发生突变,则为生殖细胞突变,可以遗传给后代。
3.基因重组基因重组不能产生新的基因,只能是原有基因间的重新组合,这种组合发生在减数第一次分裂的四分体时期(同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换)和后期(非同源染色体上的非等位基因的自由组合)。
与基因突变不同,基因重组发生在有性生殖过程中,能产生新的基因型和新的表现型,但不能产生新的基因。
知识导学理解基因突变的概念要从基因的概念开始(基因是控制生物性状的遗传物质的基本单位,是有遗传效应的DNA片段)。
联系DNA复制、转录和翻译过程并结合镰刀型细胞贫血症这一实例,总结基因突变的时间、概念、类型、特点、产生的原因和意义。
本节知识与生物进化方面有联系,同时与基因工程、细胞工程、微生物发酵工程等育种知识也有联系。
通过理解基因突变和基因重组的概念,掌握它们的不同。
区别基因突变和基因重组的重要标志是变异的频率,基因突变的频率很低,而基因重组的频率要比基因突变高很多。
疑难突破1.基因突变的过程是怎样的?剖析:基因突变是基因分子结构的改变,过程可表示如下:由此可见,基因突变发生于DNA复制时期,即细胞分裂的间期,有丝分裂和减数分裂过程都可能发生,如果发生在性细胞,突变基因就会通过受精作用而传给下一代,如果发生在体细胞,则一般来说只影响当代,不影响下一代。
高中生物5.1基因突变和基因重组重难点素材1新人教
5.1 基因突变和基因重组
重难点排行1:基因突变的概念、原因、特点及意义
【思路点拨】
【典例印证】
下列有关基因突变的叙述中,正确的是 ( )
A.基因突变就是DNA分子中碱基对的替换、增添、缺失和重组
B.基因突变就会导致生物变异
C.基因突变的结果是产生等位基因
D.基因突变的方向和环境改变有明显的因果关系
【答案】D
【解析】基因突变没有碱基对的重组。
基因突变后若控制的氨基酸序列不改变,生物的性状不会改变。
基因突变的结果是产生等位基因。
基因突变是不定向的,与环境改变没有明显的因果关系。
【牛刀小试】
有关基因突变的叙述,正确的是( )
A.不同基因突变的频率是相同的 B.基因突变的方向是由环境决定的
C.一个基因可以向多个方向突变 D.细胞分裂的中期不发生基因突变
【答案】C。
高中生物基因突变重组知识点
高中生物基因突变重组知识点(一)1、基因突变①类型:包括自然突变和诱发突变②特点:普遍性;随机性(基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。
突变发生的时期越早,表现突变的部分越多,突变发生的时期越晚,表现突变的部分越少。
);突变率低;多数有害;不定向性(一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。
)。
③意义:它是生物变异的根本来源,也为生物进化提供了最初的原材料。
④原因:在一定的外界条件或者生物内部因素的作用下,使得DNA复制过程出现小小的差错,造成了基因中脱氧核苷酸排列顺序的改变,最终导致原来的基因变为它的等位基因。
这种基因中包含的特定遗传信息的改变,就引起了生物性状的改变。
⑤实例:a、人类镰刀型贫血病的形成:控制血红蛋白的DNA上一个碱基对改变,使得该基因脱氧核苷酸的排列顺序——发生了改变,也就是基因结构改变了,最终控制血红蛋白的性状也会发生改变,所以红细胞就由圆饼状变为镰刀状了。
b、正常山羊有时生下短腿“安康羊”、白化病、太空椒(利用宇宙空间强烈辐射而发生基因突变培育的新品种。
)。
⑥引起基因突变的因素: a、物理因素:主要是各种射线。
b、化学因素:主要是各种能与DNA发生化学反应的化学物质。
c、生物因素:主要是某些寄生在细胞内的病毒。
⑦人工诱变在育种上的应用:a、诱变因素:物理因素---各种射线(辐射诱变),激光(激光诱变);化学因素—秋水仙素等b、优点:提高突变率,变异性状稳定快,加速育种进程,大幅度地改良某些性状。
c、缺点:诱发产生的突变,有利的个体往往不多,需处理大量的材料。
d、如青霉素的生产。
2、基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变,基因突变使一个基因变成它的等位基因,并且通常会引起一定的表现型变化。
3、基因重组:①类型:基因自由组合(非同源染色体上的非等位基因)、基因交换(同源染色体上的非等位基因)。
②意义:非常丰富(父本和母本遗传物质基础不同,自身杂合性越高,二者遗传物质基础相差越大,基因重组产生的差异可能性也就越大。
基因突变及其他变异——重难点突破与典例解析
真核生物细胞增殖过程均可发生
生殖
无性生殖、有性生殖
有性生殖
无性生殖、有性生殖
类型
可分为自然突变和诱发突变,
也可分为显性突变和隐性突变
自由组合型、
交叉互换型
染色体结构的改变、
染色体数目的变化
发生时间
有丝分裂间期和减数Ⅰ间期
减数Ⅰ前期和减数Ⅰ后期
育成的个体不管含几个染色体组,都叫单倍体。
2.单倍体、多倍体比较
单倍体
多倍体
概念
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
由受精卵发育而成的,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
自然形成
原因
由未受精的卵细胞发育而形成
由于受自然条件剧烈变化的影响,有丝分裂过程受到阻碍,于是细胞核内染色体数目加倍。通过减数分裂形成染色体数目也相应加倍的生殖细胞,再经受精作用形成合子发育而成
A.突变基因1和2为一个碱基的替换,突变基因3为一个碱基的增添
B.突变基因2和3为一个碱基的替换,突变基因1为一个碱基的增添
C.突变基因1为一个碱基的替换,突变基因2和3为一个碱基的增添
D.突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和3为一个碱基的增添
解析:基因突变是基因分子结构的变化,包括碱基对的增添、缺失或改变。由于大多数氨基酸具有两个以上的密码子,所以当基因中的一个碱基发生变化后,不一定引起蛋白质分子中氨基酸发生变化。若基因中增添一个碱基对,突变位点后的碱基对序列与原来几乎不相同,所以合成的蛋白质中的氨基酸序列几乎与原来的不同。
第5章基因突变及其他变异
重难点突破与典例解析
【重难点突破】
1.基因突变、基因重组和染色体变异的疑难辨析
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5.1 基因突变和基因重组
重难点排行1:基因突变的概念、原因、特点及意义
【思路点拨】
【典例印证】
下列有关基因突变的叙述中,正确的是 ( )
A.基因突变就是DNA分子中碱基对的替换、增添、缺失和重组
B.基因突变就会导致生物变异
C.基因突变的结果是产生等位基因
D.基因突变的方向和环境改变有明显的因果关系
【答案】D
【解析】基因突变没有碱基对的重组。
基因突变后若控制的氨基酸序列不改变,生物的性状不会改变。
基因突变的结果是产生等位基因。
基因突变是不定向的,与环境改变没有明显的因果关系。
【牛刀小试】
有关基因突变的叙述,正确的是( )
A.不同基因突变的频率是相同的 B.基因突变的方向是由环境决定的
C.一个基因可以向多个方向突变 D.细胞分裂的中期不发生基因突变
【答案】C
1。